管壳式蒸汽换热器污垢热阻的影响

在炼油厂的许多装置中,使用蒸汽作为热源加热工艺介质十分普遍,在管壳式蒸汽换热器设计中存在的污垢热阻对换热能力的影响有时被设计人员忽略.本文通过工程实例来阐述污垢热阻对换热器换热能力以及凝结水温度的影响,在需要精确控制被加热介质一侧的换热场合,由于能量守恒以及换热平衡的双重制约,蒸汽的流量以及凝结水温度并不能随意控制,而是与污垢热阻一一对应的.如果换热器选型时选择过大的换热器,很可能导致公用工程介质的出口温度偏离设计值较大,存在隐患,所以换热器的选型过于保守是不良的设计习惯.     

渐缩流通面积换热器的结构及特性

为了更好地解决饱和温度下蒸汽凝结水的热量回收利用问题,设计了一种渐缩流通面积换热器.该换热器通过缩小凝结水冷却段的管程流通面积,使其在管内的流速显著提高,从而提高凝结水冷却段的总传热系数.可更经济合理地用单台换热实现管程水蒸汽的冷凝及其凝结水的冷却、壳程介质被加热的换热过程.本文介绍其结构工作原理及特性.     

双热源加热系统的优化设计

利用两种不同压力等级的蒸汽加热同一种工艺介质,两个换热器热负荷之间存在一个优化数值解.除工艺介质在低压蒸汽换热器中被加热至某一定的温度后,再进入高压蒸汽换热器,整个换热操作单元年度总费用最小。该文将推导出优化温度和附线算图。     

板式换热器以松花江水为冷却水条件下的污垢特性

为研究板式换热器在天然水下的污垢特性,实验采用BR0.015F型板式换热器,研究了其在不同的流速和温度下的污垢特性,用扫描电镜观察了已经结垢的换热表面。结果表明：此板式换热器松花江水的污垢类型为渐进型且不存在诱导期,随着流速的增大污垢热阻降低的幅度减小。冷却水温度在27.5～28.5 ℃时污垢热阻较大,温度升高污垢热阻降低;换热表面的混合污垢成片的附着于换热面,有少量的难溶盐析出的晶体生成。     

污垢热阻系数对换热器换热效果的影响分析及应对措施

在换热器的设计及使用过程中,会因污垢热阻系数的影响而造成换热效果与工况要求之间存在偏差,严重偏离时甚至会导致停车。为避免因污垢热阻系数考虑不合理而造成的设备投资费用增加或满足不了生产运行的要求,在换热器的设计及使用过程中,可采取有针对性的方法减小污垢热阻系数带来的负面影响,从而提高换热器的运行效率及经济性。     

某化工装置蒸发器的设计分析

本文利用HTRI软件对某化工装置蒸发器进行工艺核算,探讨物料循环量、壳体直径、换热管长、换热管径及管程污垢热阻对换热器的影响,得出优化选型。     

污垢对微管换热器用于发电系统的影响

微管换热器与常规大管径换热管的换热器相比,有较大的面积体积比,且更加紧凑,使得其在低温或余热资源发电系统中有一定的优越性.但是,由于微管更容易发生阻塞以及由于污垢热阻的产生导致其换热性能的急剧下降,又阻碍着微管换热器的推广应用.本文提出了评价微管换热器用于发电系统的污垢危害的理论模型,对微管换热器随污垢热阻增加总传热系数的下降、所耗流动驱动功的增加进行了计算,对发电系统净发电能力进行了数值模拟.同时,还讨论了发电系统中微管换热器的尺度效应以及最优换热管径的选择等问题.     

复合改性表面抑制颗粒污垢积聚特性分析

换热设备颗粒污垢一般指悬浮在流体中的固体颗粒在换热面上的积聚。开发了一种Ni-P-TiO₂防垢型复合改性表面,并将之用于板式换热器抑制纳米MgO颗粒污垢在换热表面的积聚。基于搭建的板式换热器颗粒污垢热阻动态监测实验系统,研究了不同冷却水流速(0.1~0.3 m/s)、入口温度(30~40℃)及纳米MgO浓度(100~400 mg/L)对Ni-P-TiO₂复合改性换热表面抑垢特性的影响。结果表明,随着流速的增加,污垢热阻渐近值减小了27.85%~34.41%;随着冷却水入口温度的升高,污垢热阻渐近值减小了25.15%~39.14%;随着MgO颗粒浓度的增加,热阻渐近值减小了26.15%~45.36%。结合Ni-P-TiO₂复合改性表面的表面能分析了其表面的抑垢性能,发现制备的Ni-P-TiO₂复合改性表面的表面能与纳米MgO颗粒污垢层的表面能相接近,符合Zhao提出的“最优表面能”抑垢理论。与常规板式换热器不锈钢表面相比,Ni-P-TiO₂复合改性表面不仅抑制了颗粒污垢的积聚,还降低了颗粒污垢的固着强度,使得积聚其上的颗粒污垢更容易被剥离换热表面,实现了换热表面持久高效抑垢。     

换热器最大总传热系数的稳健性选型设计方法

提出了一个含总传热系数的稳健性目标函数，介绍了双侧流体温度、流量、污垢热阻值均处于浮动时换热器的选型设计方法，表明了本方法较经典的选型设计方法能搜寻出更多的具有较大传热系数和操作弹性的系列标准规格换热器，为制订流量、温度及污垢热阻适宜的操作范围提供了参考依据。     

熔盐换热系统在化工行业的应用

熔盐具有使用温度高,蒸汽压低的优点,能够作为化工行业特定装置的换热介质,具有巨大的应用潜力。但熔点高、易堵塞的特点,使其与传统介质换热系统在设计和操作方面并不完全通用。本文总结了熔盐换热系统设备管材、阀门仪表选型时的经验,结合现场实际分析了常见问题,如管道堵塞、压力控制和换热器泄漏的可能原因,并提出一些相关的改进措施。     

蒸汽加热法去除烟气白雾技术

石灰石-石膏湿法脱硫烟囱出口形成的白雾现象,不仅影响视觉效果,还会影响污染物的扩散效果。湿法脱硫装置后的烟气具有腐蚀性强,含水量高,温度低的特点,使得蒸汽-烟气换热器腐蚀较快,体积大,蒸汽耗量大。对比了几种消除白雾的措施,从材料耐腐蚀性、换热管的形式、换热蒸汽的选用几方面对蒸汽加热技术进行研究,并在工程应用中进行验证。蒸汽-烟气换热器的换热管使用SAF2205高频焊管,将锅炉省煤器常用的H型翅片换热管应用于除白雾蒸汽换热器,并采用中低温低压饱和蒸汽提供热源,提高了换热效率,减少了蒸汽耗量,在工程应用中取得了较好的效果。加热后的烟温达到82℃,有效去除了烟囱的白雾。     

海水板式换热器微生物污垢特性的实验研究

海洋生物附着及低速海流等因素直接影响海水换热器换热效果。为研究海水板式换热器的污垢特性,本文采用自行设计的板式换热器实验装置,通过富集培养并分离出硫酸盐还原菌（SRB）,使其附着海水板式换热器设备,并利用扫描电镜及热阻试验台,实验研究了附着污垢层的形成、生长及其换热特性,并对低流速海流环境下换热器的污垢热阻特性进行了对比实验。实验结果表明：污垢层的形成在不同时期其形貌和特征不同。能谱分析显示其组成的元素主要为C、H、O、Ca,是由各种有机物和悬浮颗粒组成。在诱导期后,污垢热阻符合渐进污垢增长模型,1 m/s以内的低流速下污垢热阻随流速增大而增大。     

入口温度对换热器污垢热阻的影响及其修正

为提高污垢热阻测量精度,在分析污垢热阻温差监测法的基础上,研究了循环冷却水入口温度对换热器污垢热阻的影响。通过对污垢热阻测量模型参数进行推算,利用最小二乘法原理对污垢热阻数据进行处理,确定了在线测量污垢热阻的修正方法。修正前污垢热阻数据表明了循环冷却水入口温度与换热器污垢热阻之间呈反比例的关系。针对无垢和有垢两种情况,分别对污垢热阻测量模型进行了修正,结果表明:对于某电厂现场数据和实验室数据,修正效果均使污垢热阻测量值更加准确,证明了修正公式的可靠性。     

硫酸钾曼海姆炉外排高温烟道气热量回收利用

国内曼海姆炉生产硫酸钾工艺中存在烟道气热量回收难、热量浪费的问题。探讨烟道气用于直接或间接加热氯化钾、换热生成蒸汽、加热浓硫酸等多种回收方式的可行性，通过比较分析确定“通过换热器加热氯化钾”的方式，并对烟道气换热器的选型进行简单计算。     

换热设备的清洗和防垢技术

一、前言 污垢的导热性差,是钢的1/30～1/50,结垢不仅是造成换热器传热效率降低和流体输送动力增加的主要原因,而且在换热器的设计中,因考虑到污垢热阻的存在而不得不需要更大的换热面积,从而增加了材料的消耗。由于污垢生成的机理复杂,许多强化传热元件的结垢机理尚不明确,而使其应用受到     

PTFE管在生活污水中的换热特性研究

研究了浸泡在生活污水中的PTFE管和铝塑管的污垢生长特性和换热性能。根据污垢热阻变化曲线总结出污垢在塑料换热器上生长特性,污垢的生长过程可分为三个阶段:生长阶段,过渡阶段和振荡阶段。通过分析和比较PTFE管和铝塑管的污垢热阻和换热系数,说明了PTFE管在抑制污垢生长和传热性能都优于铝塑管,PTFE材质更适合于污水热能回收系统中。     

回收污水热能中换热器污垢性能的实验研究

采用传热量测量法测定了不锈钢和铜管两种换热器在不同污水水域温度下的结垢热阻,研究了这两种换热器的污垢热阻随着时间和水域温度的变化规律,并测得污水换热器中污垢的主要成分是微生物垢。     

新型监测换热器控制装置

介绍了一种新型监测换热器控制装置,它能够视用户需要,同时对多个监测换热器的进水流量、出入口温度、浓缩倍数、污垢热阻等参数进行监测,并对进水流量和介质温度实现自动控制。该装置的突出特点是可通过网络实现远程显示和操作。     

蒸汽凝结水及碱液加热器换热流程的设计

对某炼厂新增的碱液加热器进行换热流程设计,采用蒸汽凝结水为热源,并采用换热器计算软件HTRI对换热器的工况进行了换热核算,结果表明该设计方案节能增效并切实可行。     

旋流式蒸汽混合撬的研发与应用

旋流式蒸汽混合撬是直接将蒸汽平稳地掺入需加热介质的设备,在掺入蒸汽的过程中有效避免了水击、需加热介质中杂质较快堵塞管道的问题,不考虑壳程损耗的情况下蒸汽利用率可达100%。本文主要展示了由于工业生产中原油加热脱水时遇到的问题,传统原油脱水加热方法采用物理换热法,即通过金属的热传导作用将温度较高热源介质的热量传递给温度较低的需加热介质,使温度较低的需加热介质达到升温的目的,此种方法设备综合热利用效率普遍低于80%,如果再考虑介质流速、导热材料结垢、介质纯净度等因素,综合热效率不足60%;作者等通过对这些问题的分析设计并制造出旋流式蒸汽混合撬;在设计的过程中首先考虑了水击问题和需加热介质易堵塞通道的问题,颠覆了传统的换热理念,通过对该设备的完善和优化,达到了较理想的效果,同时理论上模拟了不同加热温度的节能指标,以及在现场投入使用后的应用效果评价,认为该设备适用于目前的生产工况,可产生较高的经济效益。